[C#] 일반 방법을 숫자 유형으로 제한하는 제약 조건이 있습니까?

제네릭을 사용하여 제네릭 형식 인수 T를 제한하는 방법이 있는지 아는 사람이 있습니까?

  • Int16
  • Int32
  • Int64
  • UInt16
  • UInt32
  • UInt64

where키워드를 알고 있지만 이러한 유형 에 대해서만 인터페이스를 찾을 수 없습니다 .

다음과 같은 것 :

static bool IntegerFunction<T>(T value) where T : INumeric 



답변

C #은이를 지원하지 않습니다. Hejlsberg는 Bruce Eckel과의 인터뷰에서이 기능 구현하지 않은 이유를 설명했습니다 .

그리고 추가 된 복잡성이 적은 양의 수익을 거둘 가치가 있다는 것은 확실하지 않습니다. 구속 조건 시스템에서 수행하려는 작업이 직접 지원되지 않는 경우 팩토리 패턴으로 수행 할 수 있습니다. Matrix<T>예를 들어을 가질 수 있으며 Matrix내적 방법을 정의하려고합니다. 당신이 궁극적으로 어떻게 곱하기 2 개 이해하는 데 필요한 수단은 물론 T적어도하지 않을 경우, 당신이 제약 조건으로 그런 말을 할 수의, 그러나 T이다 int, double또는 float. 그러나 당신이 할 수있는 일은 Matrix인수 a로 가져 와서 Calculator<T>in Calculator<T>이라는 메소드를 갖는 것 multiply입니다. 당신은 그것을 구현하고 그것을 전달합니다 Matrix.

그러나 이로 인해 사용자는 사용하고자하는 Calculator<T>각각에 대해 자체 구현 을 제공해야하는 상당히 복잡한 코드가 생성됩니다 T. 확장 할 필요가없는 한, 예를 들어 intand와 같은 고정 된 유형의 유형을 지원하려는 경우 double비교적 간단한 인터페이스를 사용하여 벗어날 수 있습니다.

var mat = new Matrix<int>(w, h);

( GitHub Gist에서 최소 구현 )

그러나 사용자가 고유 한 사용자 정의 유형을 제공 할 수있게하려면 사용자가 자신의 Calculator인스턴스를 제공 할 수 있도록이 구현을 열어야 합니다. 예를 들어, 사용자 정의 10 진수 부동 소수점 구현을 사용하는 행렬을 인스턴스화 DFP하려면이 코드를 작성해야합니다.

var mat = new Matrix<DFP>(DfpCalculator.Instance, w, h);

…에 대한 모든 멤버를 구현하십시오 DfpCalculator : ICalculator<DFP>.

불행히도 동일한 제한을 공유하는 대안 은 Sergey Shandar의 답변에서 논의 된 것처럼 정책 클래스를 사용 하는 것 입니다.


답변

이 질문의 인기와 그러한 기능에 대한 관심을 고려할 때 T4와 관련된 답변이 아직 없다는 사실에 놀랐습니다.

이 샘플 코드에서는 강력한 템플릿 엔진을 사용하여 컴파일러가 제네릭을 사용하여이면에서 수행하는 작업을 수행하는 방법에 대한 매우 간단한 예를 보여 드리겠습니다.

후프를 거치지 않고 컴파일 타임 확실성을 희생하는 대신 원하는 모든 유형에 대해 원하는 함수를 생성하고 그에 따라 컴파일 타임에 사용할 수 있습니다.

이렇게하려면 :

  • GenericNumberMethodTemplate.tt 라는 새 텍스트 템플릿 파일을 만듭니다. .
  • 자동 생성 된 코드를 제거하십시오 (대부분의 코드는 유지하지만 일부는 필요하지 않습니다).
  • 다음 스 니펫을 추가하십시오.
<#@ template language="C#" #>
<#@ output extension=".cs" #>
<#@ assembly name="System.Core" #>

<# Type[] types = new[] {
    typeof(Int16), typeof(Int32), typeof(Int64),
    typeof(UInt16), typeof(UInt32), typeof(UInt64)
    };
#>

using System;
public static class MaxMath {
    <# foreach (var type in types) {
    #>
        public static <#= type.Name #> Max (<#= type.Name #> val1, <#= type.Name #> val2) {
            return val1 > val2 ? val1 : val2;
        }
    <#
    } #>
}

그게 다야. 이제 끝났습니다.

이 파일을 저장하면 자동으로이 소스 파일로 컴파일됩니다.

using System;
public static class MaxMath {
    public static Int16 Max (Int16 val1, Int16 val2) {
        return val1 > val2 ? val1 : val2;
    }
    public static Int32 Max (Int32 val1, Int32 val2) {
        return val1 > val2 ? val1 : val2;
    }
    public static Int64 Max (Int64 val1, Int64 val2) {
        return val1 > val2 ? val1 : val2;
    }
    public static UInt16 Max (UInt16 val1, UInt16 val2) {
        return val1 > val2 ? val1 : val2;
    }
    public static UInt32 Max (UInt32 val1, UInt32 val2) {
        return val1 > val2 ? val1 : val2;
    }
    public static UInt64 Max (UInt64 val1, UInt64 val2) {
        return val1 > val2 ? val1 : val2;
    }
}

당신에 main방법 당신은 당신이 컴파일 시간의 확실성을 확인할 수 있습니다 :

namespace TTTTTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            long val1 = 5L;
            long val2 = 10L;
            Console.WriteLine(MaxMath.Max(val1, val2));
            Console.Read();
        }
    }
}

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

한 가지 언급을 할 것입니다. 아니요, 이것은 DRY 원칙을 위반하지 않습니다. DRY 원칙은 사람들이 여러 위치에서 코드를 복제하여 응용 프로그램을 유지 관리하기 어렵게 만드는 것을 방지하기위한 것입니다.

여기에 모든 경우가있는 것은 아닙니다. 변경을 원한다면 템플릿 (모든 세대를위한 단일 소스) 만 변경하면됩니다.

고유 한 사용자 정의 정의와 함께 사용하려면 생성 된 코드에 네임 스페이스 선언을 추가하고 (자체 구현을 정의 할 이름과 동일한 지 확인) 클래스를로 표시하십시오 partial. 그런 다음 템플릿 파일에 다음 줄을 추가하면 최종 컴파일에 포함됩니다.

<#@ import namespace="TheNameSpaceYouWillUse" #>
<#@ assembly name="$(TargetPath)" #>

솔직하게 말하자 : 이것은 꽤 멋지다.

면책 조항 :이 샘플은 Kevin Hazzard와 Manning Publications의 Jason Bock에 의해 .NET의 Metaprogramming에 크게 영향을 받았습니다 .


답변

이에 대한 제약은 없습니다. 숫자 계산에 제네릭을 사용하려는 사람에게는 실제 문제입니다.

더 나아가서 우리가 필요하다고 말해

static bool GenericFunction<T>(T value)
    where T : operators( +, -, /, * )

또는

static bool GenericFunction<T>(T value)
    where T : Add, Subtract

불행히도 인터페이스, 기본 클래스 및 키워드 struct(값 유형 class이어야 함 ), (참조 유형이어야 함) 및 new()(기본 생성자가 있어야 함) 만 있습니다.

codeproject에서INullable<T> 와 같이 다른 것과 비슷한 것으로 숫자를 감쌀 수 있습니다 .


런타임에 연산자를 반영하거나 형식을 확인하여 제한을 적용 할 수 있지만 처음에는 제네릭을 사용하는 이점이 없습니다.


답변

정책을 사용하는 해결 방법 :

interface INumericPolicy<T>
{
    T Zero();
    T Add(T a, T b);
    // add more functions here, such as multiplication etc.
}

struct NumericPolicies:
    INumericPolicy<int>,
    INumericPolicy<long>
    // add more INumericPolicy<> for different numeric types.
{
    int INumericPolicy<int>.Zero() { return 0; }
    long INumericPolicy<long>.Zero() { return 0; }
    int INumericPolicy<int>.Add(int a, int b) { return a + b; }
    long INumericPolicy<long>.Add(long a, long b) { return a + b; }
    // implement all functions from INumericPolicy<> interfaces.

    public static NumericPolicies Instance = new NumericPolicies();
}

알고리즘 :

static class Algorithms
{
    public static T Sum<P, T>(this P p, params T[] a)
        where P: INumericPolicy<T>
    {
        var r = p.Zero();
        foreach(var i in a)
        {
            r = p.Add(r, i);
        }
        return r;
    }

}

용법:

int i = NumericPolicies.Instance.Sum(1, 2, 3, 4, 5);
long l = NumericPolicies.Instance.Sum(1L, 2, 3, 4, 5);
NumericPolicies.Instance.Sum("www", "") // compile-time error.

이 솔루션은 컴파일 타임에 안전합니다. CityLizard Framework 는 .NET 4.0 용 컴파일 버전을 제공합니다. 파일은 lib / NETFramework4.0 / CityLizard.Policy.dll입니다.

그것은 Nuget도 사용할 수 : https://www.nuget.org/packages/CityLizard/ . CityLizard를 참조하십시오 . 구조를 .


답변

이 질문은 약간의 FAQ이므로 wiki로 게시하고 있습니다. 어쨌든…

사용중인 .NET 버전은 무엇입니까? .NET 3.5를 사용하는 경우 MiscUtil (무료 등) 에 일반 연산자 구현 이 있습니다.

여기에는와 같은 메소드와 T Add<T>(T x, T y)다른 유형의 산술에 대한 다른 변형 (예 :)이 있습니다 DateTime + TimeSpan.

또한 이것은 모든 내장, 해제 및 맞춤형 연산자에 대해 작동하며 성능을 위해 대리자를 캐시합니다.

이것이 까다로운 이유에 대한 추가 배경이 여기에 있습니다 .

또한 dynamic(4.0) 정렬이이 문제를 간접적으로 해결 한다는 것을 알고 싶을 수도 있습니다. 즉

dynamic x = ..., y = ...
dynamic result = x + y; // does what you expect


답변

불행히도이 인스턴스의 where 절에서만 struct를 지정할 수 있습니다. Int16, Int32 등을 지정할 수없는 것은 이상하게 보이지만 where 절에서 값 유형을 허용하지 않기로 결정한 근본적인 구현 이유가 있다고 확신합니다.

유일하게 해결책은 런타임 검사를 수행하여 유감스럽게도 컴파일 타임에 문제가 발생하지 않도록하는 것입니다. 그것은 다음과 같이 갈 것입니다 :-

static bool IntegerFunction<T>(T value) where T : struct {
  if (typeof(T) != typeof(Int16)  &&
      typeof(T) != typeof(Int32)  &&
      typeof(T) != typeof(Int64)  &&
      typeof(T) != typeof(UInt16) &&
      typeof(T) != typeof(UInt32) &&
      typeof(T) != typeof(UInt64)) {
    throw new ArgumentException(
      string.Format("Type '{0}' is not valid.", typeof(T).ToString()));
  }

  // Rest of code...
}

어느 것이 추악한 지 알지만 적어도 필요한 제약 조건을 제공합니다.

또한이 구현에 가능한 성능 영향을 조사했을 것입니다. 아마도 더 빠른 방법이있을 것입니다.


답변

아마도 당신이 할 수있는 가장 가까운 것은

static bool IntegerFunction<T>(T value) where T: struct

다음을 수행 할 수 있는지 확실하지 않습니다

static bool IntegerFunction<T>(T value) where T: struct, IComparable
, IFormattable, IConvertible, IComparable<T>, IEquatable<T>

특정 유형의 경우 각 유형마다 과부하가 발생하지 않는 이유는 목록이 너무 짧고 메모리 사용량이 적을 수 있습니다.